9 Førskolelærerutdanningen
9.2 Evaluering og høring
Após a realização dos estudos ACVs dos dois sistemas em separado e da determinação do cenário de produção de bioóleo mais adequado, faz-se necessário combiná-los para uma nova avaliação. Como um sistema é consequência do outro, os impactos ambientais não devem ser desvinculados. A figura 5.8 ilustra a participação relativa de cada sistema nas categorias de impacto avaliadas. A unidade funcional é 1 hectare de floresta, que provê 30 m³ de madeira em tora, que ao ser processada gera 832,32 kg de serragem que por sua vez se converte em 582,62 kg de bioóleo.
Há três situações distintas nos perfis ambientais do Manejo Florestal e da Pirólise Rápida. Na primeira situação, em duas categorias, no PDA e no PAG, a Pirólise Rápida contribui negativamente, o que significa que há mitigação destas. No caso do PDA, há uma forte redução do consumo de recursos abióticos em função da substituição do petróleo cru pelo bioóleo. Enquanto que no Manejo Florestal a produção do diesel consome cerca de 3 kg de Sb-eq., na Pirólise Rápida o bioóleo substitui quase o dobro, com aproximadamente 6 kg Sb- eq. de petróleo cru não extraídos. Por sua vez, o PAG é fortemente influenciado pelas emissões de metano provenientes da biodegradação da serragem no MF, com 1298,42 kg
-12,90% -2,47% -26,98% 3,13% 12,90% 2,47% 26,98% -3,13% -30,00% -20,00% -10,00% 0,00% 10,00% 20,00% 30,00% PA PE PEAF PAG Eletricidade mín. Eletricidade máx.
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CO2-eq liberados para a atmosfera. Entretanto, na Pirólise Rápida estas emissões são evitadas pelo aproveitamento da serragem, além das emissões evitadas pela substituição do petróleo. A segunda situação diz respeito às expressivas contribuições positivas da Pirólise Rápida. O PCOF mais de cinco vezes maior, enquanto que o PTH é mais de 100 vezes maior na Pirólise Rápida que no Manejo Florestal. Esta diferença se deve à presença de gases com alto fator de equivalência nas emissões da pirólise, o CO e o próprio eteno para o PCOF e os HAPs para o PTH. Estes gases têm baixa participação no Manejo Florestal.
A terceira situação é a maior contribuição do Manejo Florestal para o PA, o PE e o PEAF. O PA e o PE são relativos ao transporte das toras, que emitem mais da metade dos gases equivalentes de SO2 e de fosfato. O PEAF é causado basicamente pela produção de diesel. Na Pirólise Rápida, estas três categorias são bastante afetadas pela substituição do petróleo cru, portanto suas emissões são baixas.
Figura 5.8 – Participação relativa dos sistemas (Serrado bruto e Bioóleo) em cada categoria de impacto ambiental.
Como o objetivo da produção de bioóleo é valorizar o passivo ambiental da produção de serrado bruto, estes dois sistemas devem ser somados. Assim, as emissões relativas à biodegradação da serragem já não acontecem. Porém, conforme discutido anteriormente, há uma série de novas emissões referentes ao aproveitamento da serragem que passarão a ser
3,27 4,28 0,74 1,07 4860,68 17,95 0,81 -5,96 0,47 0,09 0,53 1910,39 4,31 -926,48 -80% -60% -40% -20% 0% 20% 40% 60% 80% 100% (PDA) [kg Sb-eq.] (PA) [kg SO2-eq.] (PE) [kg Fosfato-eq.] (PEAF) [kg DCB-eq.] (PAG) [kg CO2-eq.] (PTH) [kg DCB-eq.] (PCOF) [kg Eteno-eq.]
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responsabilidade indireta do sistema serrado bruto. A tabela 5.5 apresenta os resultados da soma dos sistemas.
Assim, um novo cenário se apresenta: a produção de bioóleo como uma ramificação da cadeia produtiva da madeira de florestas nativas, a serragem passa a ser o insumo principal da cadeia produtiva do bioóleo. Neste novo cenário o consumo de recursos abióticos para produção do diesel é compensado pela substituição do petróleo cru por bioóleo na refinaria, portanto o PDA se torna negativo. O PA, assim como o PE têm pequenos aumentos de 11% e 12% respectivamente, promovidos pelas emissões de SO2, NOx e N2O nos processos de transporte e na reação de pirólise rápida. O PEAF aumenta em 49% devido às emissões de HAP também da pirólise.
Tabela 5.5 – Soma do perfil ambiental dos sistemas de produção do serrado bruto e do bioóleo.
CML 2001 – Dez., 2007 U.F.= 35500 kg de tora Categoria de Impacto Unidade Serrado Bruto (I) Bioóleo (II) I + II PDA kg Sb-eq. 3,27 -5,96 -2,69 PA kg SO2-eq. 4,28 0,47 4,75 PE kg PO4--eq. 0,74 0,09 0,83 PEAF kg DCB-eq. 1,07 0,53 1,60 PAG kg CO2-eq. 4860,68 -926,48 3934,21 PTH kg DCB-eq. 17,95 1910,39 1928,34 PCOF kg C2H4-eq. 0,81 4,31 5,12
O PAG encontra-se em uma situação particular. Antes da integração dos sistemas a biodegradação da serragem emitia CH4 para o ar. Ao aproveitar a serragem tais emissões foram evitadas, mas outras foram criadas pela conversão desta em bioóleo. Somadas as emissões positivas dos dois sistemas com o CH4 evitado pelo aproveitamento da serragem, o PAG teve uma redução de 19%.
O PTH foi a categoria que sofreu a mudança mais drástica, ele cresceu 10742% com as novas emissões da pirólise rápida. O PCOF também teve um expressivo acréscimo, da ordem de 632%. Ambas as categorias devem seus expressivos aumentos à falta de tratamento dos gases
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da pirólise, os incondensáveis e os gases da combustão do carvão. A figura 5.9 ilustra essas mudanças, sendo o Serrado bruto como o cenário de referência, igual a 100%, e a soma com o Bioóleo o novo cenário.
Figura 5.9 – Variação relativa dos impactos do Manejo Florestal com a produção de bioóleo a partir da serragem.
O gráfico demonstra os efeitos relativos da integração (soma) dos dois sistemas. A produção de bioóleo traz mudanças expressivas no perfil ambiental do serrado bruto: favoráveis em duas categorias de impacto (PDA e PAG), extremamente desfavoráveis em outras duas (PTH e PCOF) e levemente desfavoráveis nas três restantes (PA, PE e PEAF).
-182% 111% 112% 149% 81% 10742% 632% -400% -200% 0% 200% 400% 600% 800% 1000%
PDA PA PE PEAF PAG PTH PCOF
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5.5. CONCLUSÕES
Este capítulo avaliou as potenciais consequências ambientais da produção de óleo de pirólise ou bioóleo a partir do aproveitamento da serragem gerada no desdobro primário de toras de florestas nativas na região amazônica através do regime de manejo florestal. Para tanto, foram realizados estudos de Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) do Manejo Florestal (capítulo 3) e da Pirólise Rápida (capítulo 4). Então, de posse dos perfis ambientais das toras e do bioóleo, foi realizada uma análise da integração destes dois sistemas e seus efeitos sobre o cenário de base, no qual não há aproveitamento da serragem.
Dois cenários foram propostos para melhoria do sistema de produção de bioóleo: o transporte aquaviário do bioóleo à refinaria e a descentralização da pirólise rápida em unidades menores. O transporte aquaviário se mostrou mais vantajoso que o rodoviário, causando reduções em todas as categorias de impacto, com reduções mais expressivas para o PA e o PE. A descentralização não trouxe muitas melhorias ao sistema. Em geral, houve poucas reduções relativas em todas as categorias de impacto. No entanto, os impactos de ação local podem ser mitigados, pois há uma importante redução nas emissões quando se compara a densidade populacional da UPR centralizada com a das UPRs descentralizadas.
As análises de incerteza e de sensibilidade demonstraram que alguns parâmetros têm forte influência nos perfis ambientais avaliados. A mudança na disponibilidade de serragem afeta significativamente o PAG e o PCOF, assim como a quantidade de metano a ser emitida pela sua decomposição. A alteração na demanda de eletricidade afeta tanto o perfil ambiental do serrado bruto quanto o do bioóleo, principalmente para o PEAF. A redução dos rendimentos gravimétricos dos produtos da pirólise interfere em várias categorias de impacto. Enquanto os incondensáveis reduzem o PAG e o PCOF, o bioóleo aumenta o PDA e o PEAF, devido ao aumento do consumo de petróleo cru na refinaria. A menor quantidade de carvão produzida acarreta na redução do PA, do PE, do PEAF e do PTH, mas a quantidade produzida ainda atende a demanda de energia térmica da pirólise.
A integração do sistema Pirólise Rápida ao sistema Manejo Florestal trouxe mudanças em todas as categorias de impacto. A Pirólise Rápida tem muita influência no PTH e no PCOF, enquanto que para a PA, PE e PEAF ela pouco contribui. O uso da serragem e a substituição do bioóleo têm influência importante no PAG e no PDA respectivamente. Ao final, o sistema integrado aumenta em 10642% as emissões para PTH, 532% para PCOF, 11% para PA, 12%
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para PE e 49% para PEAF e reduz em 182% o PDA e em 19% o PAG em relação ao sistema de produção de serrado bruto sem aproveitamento da serragem.
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REFERÊNCIAS
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CONCLUSÕES GERAIS
Este trabalho demonstrou que há serragem disponível no Pará e sua quantidade está diretamente relacionada à produtividade em madeira serrada nas zonas madeireiras do estado. No entanto, ainda não há um aproveitamento significativo deste material.
Em virtude da situação da serragem a produção de bioóleo através da pirólise rápida tem um grande potencial na região. A análise dos bioóleos produzidos a partir de amostras de serragens coletadas em um pólo madeireiro paraense evidenciou propriedades semelhantes às dos óleos pirolíticos padrões indicados na literatura especializada.
A serragem é um passivo ambiental do sistema de produção de madeira serrada. Através de sua decomposição ela causa impactos relativos ao aquecimento global e à criação de ozônio fotoquímico.
A pirólise rápida mitiga os impactos relativos às mudanças climáticas e o bioóleo produzido diminui a depleção de recursos abióticos ao substituir parte do petróleo cru em refinarias. Porém, este processo acarreta em outros impactos que não existiam sem o aproveitamento da serragem.
A avaliação de cenários mostrou que o sistema de produção de bioóleo pode ter seu desempenho ambiental melhorado através do transporte aquaviário do bioóleo e da descentralização das unidades de pirólise rápida.
A variação na quantidade de serragem gerada e na proporção de metano emitido influencia significativamente o aquecimento global e a criação de ozônio fotoquímico, portanto estes parâmetros devem ser melhor adaptados às condições específicas da região amazônica.
A integração do sistema de produção de bioóleo ao sistema de produção de madeira serrada mitiga impactos relacionados à decomposição da serragem e à substituição do petróleo cru pelo bioóleo em uma refinaria. Contudo, há um aumento expressivo das emissões relativas à toxicidade humana e da criação de ozônio fotoquímico. As outras categorias de impacto com eutrofização, acidificação e ecotoxicidade da água fresca sofrem leve aumento. Ao final, a integração dos sistemas promove aumentos expressivos nas emissões de duas categorias de impacto de ação local e regional, pouca interferência em outras três de ação local, a mitigação de uma categoria global e a compensação de outra local e regional.
O aumento expressivo das emissões relativas à toxicidade humana e à criação do ozônio fotoquímico deve ser analisado com cautela, pois uma unidade industrial do porte da proposta
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nesta pesquisa demanda um tratamento prévio dos gases da pirólise antes de serem liberados à atmosfera justamente para evitar o lançamento de substânicas tóxicas e poluidoras.
Este estudo apresenta algumas incertezas que devem ser discutidas. Uma delas é a questão da biodegradação da biomassa residual na abertura de pátios estradas no manejo florestal. Há uma quantidade considerável de vegetação suprimida que é deixada no campo, mas não há informação precisa sobre a taxa de decomposição deste material e quanto de carbono que retorna ao solo ou é emitido ao ar como CO2 ou como CH4. Em relação à serragem falta informação sobre a quantidade acumulada nos terrenos das serrarias ao longo dos anos, além da sua qualidade, que determina a possibilidade de uso. Outro ponto é a neutralidade do CO2 emitido pela degradação da serragem. Na grande maioria das vezes, as árvores cortadas em campo que serão desdobradas e gerarão a serragem são indivíduos centenários. Assim, resta a dúvida se o CO2 fixado na madeira seria ou não CO2 atmosférico e se ele seria contabilizado ou não como gás de efeito estufa.
Ao final, guardadas as incertezas trazidas por este estudo e os resultados obtidos, pode-se afirmar que os objetivos foram alcançados. As informações geradas corroboram para a melhor compreensão do desempenho ambiental da cadeia produtiva da madeira de extrativismo na região norte do Brasil, com destaque para talvez o seu maior passivo ambiental, a serragem. A proposta do seu aproveitamento para produção do bioóleo constitui-se em uma nova possibilidade para o setor florestal na região e seus potenciais efeitos foram discutidos. Os cenários avaliados permitiram definir as melhores alternativas ambientais para um sistema de integração da Pirólise Rápida com o Manejo Florestal, com o conhecimento prévio dos pontos críticos, assim como das suas vantagens. O bioóleo pode se tornar um produto ambientalmente viável ao trazer melhorias à exploração florestal, desde que esta interação se ampare no uso eficiente dos recursos naturais e no respeito às condições tão peculiares da região amazônica
A Amazônia é um ecossistema de alta complexidade e por isso muitos impactos ainda são pouco compreendidos. Em geral, a floresta apresenta uma alta resiliência frente a distúrbios estocásticos, porém quando as intervenções passam a ser periódicas e graduais, os efeitos podem ser permanentes e irreversíveis. O manejo florestal é periódico (a cada 30 anos), mas para afirmar se é gradual, no sentido de que seus efeitos são cumulativos, é necessária a melhor compreensão das categorias de impacto de ação local. A noção da capacidade da floresta em absorver e neutralizar a emissão de determinada substância, em quanto tempo e
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até qual quantidade por área é fator chave para definir quais impactos são mais relevantes. Enquanto não houver informação suficientemente segura para uma potencial hierarquização das categorias de ação local, todas devem ser consideradas e avaliadas.
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APÊNDICES
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A – MÉTODO PARA DETERMINAÇÃO DA LOCALIZAÇÃO ÓTIMA DE UMA PLANTA DE PIRÓLISE RÁPIDA (PPR) NO ESTADO DO PARÁ.
A construção do sistema tecnológico de produção de bioóleo a partir de serragem no estado do Pará demanda uma análise das condições que interferem na melhor localização para a implantação de uma Planta de Pirólise Rápida (PPR). Há uma série de fatores que influenciam nesta escolha, sobretudo os econômicos. Contudo o sistema proposto apresenta características que tornam os aspectos ambientais, sociais e técnicos tão importantes quanto os econômicos, visto que se trata do aproveitamento de resíduos na região amazônica. Assim, foi elaborado um método que aborda estes aspectos para eleger o pólo madeireiro mais adequado a receber uma PPR.
O método está dividido em três fases. A primeira fase é eliminatória e baseia-se em uma pontuação obtida a partir da soma de valores específicos para quatro parâmetros. Tais parâmetros são:
IDH: parâmetro socioeconômico que indica o nível de desenvolvimento de um pólo e sua capacidade de oferecer mão de obra qualificada, assistência técnica e insumos à PPR. Esta informação foi obtida no IBGE;
Distâncias: parâmetro técnico-econômico que mostra a distância média percorrida de cada zona madeireira fornecedora de serragem até o pólo produtor de bioóleo, o que influencia o custo de transporte da matéria-prima serragem até a PPR. As distâncias foram medidas no Google Maps ©;
Volume resíduos: parâmetro técnico-ambiental que indica a quantidade de matéria- prima disponível e consequentemente o rendimento do desdobro das toras. Os volumes foram estimados a partir das diferenças entre os dados de madeira em tora e serrada para cada pólo levantados pelo IMAZON;
Área desmatada: parâmetro socioambiental que reflete o nível de degradação de um pólo madeireiro, que tem relação com a matéria-prima. As áreas relativas a cada pólo foram obtidas no levantamento realizado pelo INPE.
A pontuação de cada pólo se dá pela soma dos valores das diferenças em relação às médias de cada parâmetro. O IDH e o Volume resíduos têm peso positivo (*100), pois quanto maiores forem, mais benéficos serão ao sistema. Já as Distâncias e a Área Desmatada têm peso negativo (*-100) porque prejudicam o sistema. Por exemplo, se o IDH do pólo for maior que
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o IDH médio do estado, este parâmetro será positivo, mas se a distância média percorrida para levar a serragem até o pólo for maior que a média das distâncias entre todas as zonas madeireiras, este parâmetro será negativo, pois será multiplicado pelo peso -100. Assim a pontuação final de cada pólo é dada pela fórmula:
Ppólo =
[
(IDHpólo-IDHmédio)*100]
+[
(Dist.pólo-Dist.média)*(-100)]
IDHmédio Dist.média
+
[
(Vol.res.pólo-Vol.res.médio)*(100)]
+[
(Áreades.pólo-Áreades.média)*(-100)]
Vol.res.médio Áreades.média
Onde:
Ppólo – pontuação final de cada pólo madeireiro; IDHpólo – valor do IDH de cada pólo madeireiro; IDHmédio – valor do IDH médio para o estado do Pará;
Dist.pólo – média das distâncias percorridas de cada zona madeireira até o pólo; Dist.média – média das distâncias percorridas entre todas as zonas madeireiras; Vol.res.pólo – Volume de resíduos disponível em cada pólo;
Vol.res.médio – Volume médio de resíduos disponível no estado do Pará; Áreades.pólo – Área desmatada em cada pólo;
Áreades.média – Área média desmatada nos pólos analisados.
Todos os pólos que tiveram pontuação final negativa são eliminados do processo. Nesta etapa 16 pólos foram eliminados. A segunda fase do método é também eliminatória e tem como critério de exclusão o rendimento volumétrico médio do desdobro de toras no estado do Pará em 2009, segundo dados da pesquisa sobre o setor florestal na região amazônica realizada pelo IMAZON. A escolha deste critério se deve ao fato de que o sistema proposto não deve servir de estímulo à maior geração de serragem em detrimento da produção de madeira serrada. O rendimento médio no estado foi de 39% em madeira serrada ou 61% em resíduos, portanto todos os pólos que tiveram geração de resíduos maior ou igual a 61% foram
167
eliminados. Então mais 10 pólos foram eliminados, restando apenas quatro pólos elegíveis. A tabela A.1 apresenta as pontuações de todos os pólos de cada zona madeireira e os pólos eliminados nas duas fases. Os pólos elegíveis estão em negrito.
168
Tabela A.1 – Pontuação de cada pólo madeireiro no Pará para determinação da localização ótima de uma Planta de Pirólise Rápida. Zonas
madeireiras Cidade IDH Pontos
Km p/ fornecedor Pontos m³ Tora m³ serrado m³ resíduos Pontos % resíduo Área desmatada % Pontos Pontuação Estuarina Belém 0,81 12,26 531 -0,14 697 279 418 209,71 59,97 23,11 31,17 252,99 Breves 0,63 -12,26 531 -0,14 444 136 308 128,20 69,37 5,61 83,29 199,10 Cametá 0,67 -6,69 531 -0,14 112 47 65 -51,84 58,04 35,97 -7,14 -65,81 Moju 0,64 -10,86 531 -0,14 122 48 74 -45,17 60,66 45,37 -35,13 -91,31 Portel 0,61 -15,32 531 -0,14 139 55 84 -37,76 60,43 5,76 82,84 29,62 Afuá 0,61 -14,76 531 -0,14 64 18 46 -65,92 71,88 0,34 98,99 18,16 Porto de Moz 0,65 -9,47 531 -0,14 62 21 41 -69,62 66,13 5,41 83,89 4,65 Almeirim 0,75 4,46 531 -0,14 230 67 163 20,77 70,87 2,39 92,88 117,97
Cidade IDH Pontos Km p/
fornecedor Pontos m³ Tora